Розрахований ризик: як мурахи визначають, коли зачепити свої тіла на драбині

Збільшити життя чудове

Соціальні комахи, які не мають дуже великої нервової системи, здатні до надзвичайно витонченої поведінки, наприклад, спрямованого танцю бджіл або рятувальних плотів, утворених вогненними мурахами. У цих випадках переваги такої поведінки - більше їжі або виживання відповідно - цілком очевидні. Але є також випадки, коли переваги менш ніж очевидні, тож як комахи колективно вирішують брати участь у ризикованій діяльності?

Дослідники вивчають вид мурашок, мурашок-ткачів Oecophylla smaragdina, які можуть пересуватися між деревами вертикально, будуючи драбину за допомогою власного тіла. Ця спроба відволікає багатьох працівників від пошуку їжі, поки драбина стоїть на місці, що робить це серйозною інвестицією. Але в більшості випадків винагорода буде невизначеною; є винагорода, лише якщо мурахи знайдуть значне джерело їжі на щойно доступному рівні.

Щоб прийняти рішення, мурахи, здається, оцінюють відстань між своїм місцем розташування та пунктом призначення. Але не всі мурахи мають однакове розсудливе рішення, і можна обманом змусити мурах будувати довші драбини, змінивши пункт призначення.

Більшості людей важко приймати рішення про ризик/винагороду: просто подивіться на такі речі, як криптовалюта чи NFT, щоб побачити, що ми часто помиляємося. Але мурахи-ткачі повинні зробити таку оцінку колективно. У своєму природному середовищі існування вони регулярно будують драбини, які дозволяють їм підніматися по кронах дерев, які вони населяють. Ці драбини вимагають залучення значної кількості працівників, поки вони залишаються на місці.

І мурахи утворюють їх із непевною вигодою. Поки вони не дослідять місце, де вони знову стали доступними, неможливо дізнатися, чи достатньо їжі, щоб ризик був виправданим. «Це робить створення ланцюга схожим на парі», — пишуть автори нової статті. «Колонія повинна інвестувати частину свого капіталу (кількість мурах), щоб виконати завдання з невідомим результатом».

Щоб зрозуміти процес прийняття рішень, дослідники використовували відеозаписи, щоб відстежити поведінку мурах, коли вони будували драбину. Їхня система полягала в тому, щоб дати мурахам доступ до горизонтального стрижня. Платформу з регульованою висотою можна було розмістити під стрижнем, щоб визначити пункт призначення, а джерело їжі було розміщено на кінці платформи, забезпечуючи нагороду за будівництво мосту між стрижнем і платформою.

Хоча драбини мають ширину в кілька мурах, дослідники виявили, що майже половина мурах, які приєдналися до процесу, зробили це наприкінці ланцюжка росту. Кінчик також є місцем, де приблизно 90% мурах покинули ланцюг, що допомагає гарантувати, що вся збірка залишається стабільною, а не руйнується через внутрішню нестабільність. Коли мураха прив’язалася до ланцюга, вона просто чіпляється за своїх сусідів і перестає рухатися та залишається такою, доки кінець драбини не втягнеться.

Коли драбина наближається до платформи, мурахи, які підходять до її кінця, починають досягати платформи, зрештою розриваючи зв’язок.

Використовуючи дані відеозаписів, дослідники показали, що на процес насправді не впливають більшість елементів, які можуть впливати на зростання масштабу. Чи приєдналися до ланцюга мурахи, які досягли верхівки, не залежить від її довжини чи відстані між верхівкою та платформою. Натомість, здавалося, мурахи проводили в ланцюзі більше часу, чим ближче була платформа.

Це пояснює зростання успішних мереж, але не їх створення. Тут ключовим визначальним фактором була відстань між стеблом, на якому почали мурахи, та платформою призначення. Якщо вони були на відстані 11 см або більше, мурахи ніколи не будували драбини на відстані.

Але все було дещо складніше, ніж рішення «так/ні». Навіть коли відстань була достатньо великою, щоб мурахи не завершили драбину, завжди була купка мурах, які намагалися почати одну з нижньої частини стебла. Вони просто мають...